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有学者认为 H 2 O 2 可以充当第二信使,调控 AR 信号通路 [4] 。 factor-kappa B,NF-κB)和 cAMP 应答元件结合蛋白(CREB)
本文将关于氧化应激调节 AR 信号传递分子机制的相关研究 等,这些转录因子与 AR 基因启动子结合促进 AR 转录。
进行综述,对 PCa 临床治疗有一定意义。 H 2 O 2 通过调节 Twist1 二聚体向 Twist1-E2a 异二聚体转变诱导
1 CRPC 演进中 AR 信号通路发挥重要作用 Twist1 反式激活与表达,并与 AR 启动子区域的 E-box 序列
前列腺作为雄激素依赖性器官,生长发育与 AR 信号通 (CANNTG)结合影响 AR 转录 [8] ,见图 2。在体外实验中,
路密不可分。当 AR 与雄激素结合后引起 AR 构象改变,从热 当 PCa 细胞系 LNCaP 细胞暴露于 H 2 O 2 后会诱导 Twist1 表达,
休克蛋白复合体中解离并移动到前列腺间质和腺上皮细胞核 AR 的表达也逐渐上升;然而,当 LNCaP 细胞暴露于 H 2 O 2 和
中形成二聚体,与核受体结合介导多种生物学活性,调控前 自由基清除剂 N- 乙酰半胱氨酸(NAC)中后,过氧化氢被完
列腺上皮细胞的分泌、生长、增生和凋亡。PCa 的生长和演 全清除,Twist1 和 AR 基因表达也随之降低;使用 Twist1 特异
进也离不开 AR 信号,已有研究提示,在 80% 的 CRPC 患者 性 siRNAs 沉默 Twist1 可以降低 AR 表达;这些结果提示为响
中 AR 信号通路通过多种方式被重新激活,调节靶基因转录 应 PCa 细胞中的氧化应激,Twist1 正调控 AR 表达 [9-10] 。另
和 PCa 细胞生长 [3] 。首先,AR 与靶细胞核中特定的 DNA 序 外,YB-1 也是一种应激相关蛋白,H 2 O 2 通过激活蛋白激酶 B
列结合即雄激素应答元件,招募不同的共同激活复合物,例 (PKB)/ 丝苏氨酸蛋白激酶(Akt)或核糖体蛋白 S6 激酶使
如类固醇受体共激活子、p300/CBP 相关因子、AR 辅助因子等, YB-1 在 Ser102 处磷酸化 [11] ,见图 2。磷酸化的 YB-1 核易
打开染色质结构以促进转录。其次,AR 通过与其他转录因子 位后与 AR 启动子 Y-box 结合,激活和调控 AR 转录;YB-1
结合并向靶基因招募额外的辅激活因子来调控转录,或者招 还可以调节 AR-V7 的表达,促进 CRPC 进展 [12] ;YB-1 也
募一些辅阻遏物与雄激素应答元件结合抑制转录。最后,除 是 Twist1 的主要靶基因,在翻译水平影响 Twist1 表达,因此
了经典的 AR 信号,AR 还可以启动核外信号,通过配体非依 Twist1 和 YB-1 之间的相互调节能够共同促进 AR 转录 [13] ,
赖的方式被激活 [5] 。见图 1。 见图 2。
2 去势治疗诱导 PCa 细胞氧化应激增加 雄激素和 NF-κB 信号通路之间的相互作用可以改变 AR
正常生理水平的雄激素能够维持前列腺中 ROS 与抗氧化 转录活性,重新编码 PCa 细胞的转录组,从而影响 PCa 向
物酶、细胞凋亡与增殖之间的平衡 [6] 。ADT 通过阻断 AR 信 CRPC 的转化 [14] 。NF-κB 二聚体在细胞质中与核因子 -κB
号,破坏正常雄激素状态,并提高了体内 3 种还原型烟酰胺 抑制蛋白(IκB)形成复合物被隔离,H 2 O 2 通过蛋白激酶
腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的 mRNA 水平,例如 D(PKD) 激 活 IκB 激 酶(IKK) 复 合 物,IKK 激 活 后 使
Nox1、Nox2(gp91phox)和 Nox4,同时也降低抗氧化物酶的 NF-κB 与 IκB 解离并向细胞核易位,在此过程中 H 2 O 2 通过
表达水平,例如锰超氧化物歧化酶、硫氧还蛋白 1、谷胱甘肽 Src 介导的两条信号通路激活 PKD。活化的 Src 首先通过 Abl
过氧化物酶 1 等,导致 ROS 产生过量,加重氧化应激 [7] 。 诱导 PKD 在 PH(pleckstrin homology)结构域 Y463 处磷酸化,
3 氧化应激参与 AR 信号通路重激活促进 CRPC 演进 使 PH 结构域暴露;其次,在 PKD 的催化结构域和活化环残
3.1 氧化应激介导转录因子诱导 AR 过表达 AR 过表达是 基 S738/S742 上被 PKCδ 第二次磷酸化,导致 PKD 完全激活。
基因扩增的结果,与许多转录因子的表达增加密切相关,如 IKK 被 PKD 激活后导致 IκBα 蛋白在 Ser32 和 Ser36 处磷酸
Twist1、Y-box 结合蛋白 -1(YB-1)、核因子 κB(nuclear 化,随后被降解,NF-κB 二聚体从复合物中解离并易位到细
注:AR= 雄激素受体,ARE= 雄激素应答元件,TFs= 转录因子,HSP= 热休克蛋白,RTK= 受体酪氨酸激酶,PCAF=p300/CBP 相关因子,
ARA= 雄激素受体辅助因子,FOXA1= 叉头框蛋白 A1,SRC Family= 类固醇受体共激活子家族
图 1 前列腺癌细胞中 AR 信号分子机制
Figure 1 Diagram of AR signaling molecular mechanism in prostate cancer cells